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基于PLC的装卸料小车控制系统设计.doc

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基于PLC的装卸料小车控制系统设计.doc

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基于 PLC 的装卸料小车控制系统设计

摘要

近年来，随着科学技术的进步和微电子技术的迅速开展，可编

程序控制技术已广泛应用于自动化控制领域，可编程序控制器

〔PLC〕以其高可靠性和操作简便等特点，已经形成了一种工业趋

势。

该系统在各种环境下都能够工作，PLC 用存储逻辑代替接线逻

辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周

期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设

备经过改变程序而改变生产过程成为可能。文中详细介绍了运料小

车的各硬件组成并完成了 PLC 外部接线图。在 PLC 梯形图的编写

时，文中采用了三菱 PLC 梯形图专用编译软件 GX 来进展编写。现

代工业生产中大量运用 PLC 控制运料小车，并结合组态王软件完

成数据通信、网络管理、数据处理，使生产自动化，智能化，大大

提高了生产效率，降低了劳动本钱。

关键词：PLC，运料小车，控制系统

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前　言 4

第 1 章概述 6

可编程逻辑控制器简介 6

第 2 章 PLC 系统选择 7

2.1 选型分析 7

2.2 系统的安装 8

2.3 输入/输出模块的选择 8

2.4 抗干扰措施 9

2.5 PLC 的选型 10

2.6 运料小车控制开展的历程 12

2.7 运料小车系统方案确实定 12

第 3 章系统硬件设计 14

3.1 运料小车的运动流程 14

3.2 系统的硬件设计 17

3.3 主要参数计算 18

3.4 I/O 地址分配 19

数字量输入局部 19

数字量输出局部 20

内部继电器局部 20

3.5 I/O 接线图 21

第 4 章 PLC 程序设计 22

4.1 梯形图的概述 22

4.2 语句表的概述 22

4.3 小车运行条件 23

4.4 梯形图 24

行程开关 24

小车启停辅助继电器 25

呼叫按钮 25

比拟 28

向左运动 29

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向右运动 30

第 5 章控制系统的调试 34

5.1 编程软件 34

5.2 程序的下载、安装和调试 34

总结 37

致 39

前　言

随着社会迅速的开展，各机械产品层出不穷。控制系统的开展

已经很成熟，应用 X 围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、

化工、交通、军事、民用等。PLC 专为工业环境应用而设计，其显

著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力器。PLC 的应用不但大大

地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和

减少了维修维护的工作量。它的接口容易，编程语言易于为工程技

术人员承受，梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相

当接近，只用ＰＬＣ的少量开关量逻辑控制指令就可以方便的实现

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继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语

言的人使用计算机从事工业控制翻开了方便之门，使它很受工程技

术人员的欢送。PLC 以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使

用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特

点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规

模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了先进

的抗干扰技术，具有很高的可靠性。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的

平均无故障工作时间那么更长。从 PLC 的机外电路来说，使用 PLC

构成控制系统，和同等规模的继电气系统相比，电气接线及开关接

点以减少到数百甚至千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带

有硬件故障检测功能，出现故障时可及时发现警报信息。在应用软

件中，应用者还可以编入外围器件的故障子诊断程序，使系统中除

PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统

具有极高的可靠性也就不奇怪了。

本课题研究的主要内容是通过 PLC 控制运料小车在工作台上

各呼叫站间运动，以到达生产实际之用。分析被控对象和明确系统

控制要求；确定系统的 I/O 设备的数量及种类；控制流程设计；控

制程序设计。

在设计该 PLC 送料小车设计程序的同时总结了以往ＰＬＣ送

料小车设计程序的一般方法、步骤，并且把以前学过的根底课程融

汇到本次设计当中来，更加深入的了解了更多的ＰＬＣ知识。

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第 1 章概述

可编程逻辑控制器简介

可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller,简称 PLC)

根据国际电工委员会(IEC)在 1987 年的可编程控制器国际标准第三

稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的

电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储

器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算

术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制

各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都

应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩大其功能的原那么

设计。〞可编程控制器作为目前工业自动化的重要根底设备，被称

为“工业自动化三大支柱性产业之一〞，在各工业生产领域发挥着

愈来愈大的作用。

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